Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10347
Title: Análise estrutural de uma longarina compósita para uma aeronave esportiva leve.
Other Titles: Structural analysis of a composite longarine for a light sport aircraft.
???metadata.dc.creator???: LIMA, Felipe Silva.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: AMORIM JÚNIOR, Wanderley Ferreira de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SIMÕES, Francisco José.
???metadata.dc.contributor.referee2???: ANDRADE, Tony Herbert Freire de.
Keywords: Materiais Compósitos;Longarina;Métodos dos Elementos Finitos;Análise Estrutural;ANSYS - Software
Issue Date: 28-Feb-2019
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: LIMA, F. S. Análise estrutural de uma longarina compósita para uma aeronave esportiva leve. 2019. 178f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10347
???metadata.dc.description.resumo???: Desde a antiguidade, os seres humanos vêm procurando aprimorar o uso de materiais em seu favor. No estado tecnológico atual, indústrias como a aeronáutica têm intensificado sua busca por estruturas em material compósito, devido ao alto desempenho estrutural e/ou térmico com baixo peso, somado à possibilidade de manipular propriedades do material, em função das suas características intrínsecas, de forma a melhor atender certas restrições de projeto. Apesar dos progressos arregimentados, subsistem alguns obstáculos, associados ao grande número de soluções possíveis para um projeto otimizado que não, necessariamente, passam por apreciação dado o elevado custo experimental ligado a protótipos. Neste sentido, aliados à necessidade de ciência sobre novos materiais, os softwares simuladores foram impulsionados e conferiram uma poderosa ferramenta, na atualidade, para prever o comportamento dos compósitos e avaliar novas disposições estruturais. Assim sendo, este trabalho tem como objetivo analisar simulações computacionais de uma longarina compósita junto a empresa Stratus Aeronaves e propor ajustes na configuração para melhorar a eficiência estrutural do sistema. Para tal, foi utilizado o software de análise por elementos finitos ANSYS na construção de modelos com variados parâmetros de análise, por exemplo, seções transversais, materiais constituintes e ângulos de reforço. São empregadas técnicas usuais de discretização e validação, via método dos elementos finitos. Subsequentemente, estes modelos foram submetidos as simulações de situações estáticas reais e, a partir destes, puderam ser verificadas a performance estrutural. Os resultados foram obtidos variando-se os distintos parâmetros de exame. Para as situações onde houve modificação do perfil estrutural, sucederam valores de deflexão e tensão equivalentes melhores que na configuração original, ao passo que a alteração dos materiais constituintes trouxera melhorias limitadas as combinações específicas de materiais, de modo que identifica-se que as mesas assumem um papel de relevância no desempenho mecânico, além de tudo, as modificações específicas na sequência de orientação dos reforços não contribuíram para a mudança no panorama original do modelo. Os resultados numéricos mostram que as análises sob distintas configurações trazem um ganho considerável no comportamento estático e, sobretudo, imprimem celeridade na definição da longarina compósita mais adequada.
Abstract: Since ancient times, human beings have been seeking to enhance the use of materials in their favor. In the current technological state, industries, such as aeronautics, have intensified their search for composite material structures due to high structural and/or thermal performance with low weight, in addition to the possibility of manipulating material properties based on their intrinsic characteristics, in order to meet certain design constraints. Despite the progress made, there are still some obstacles associated with the large number of possible solutions for an optimized project that do not necessarily go through appreciation, given the high experimental cost. In this sense, associated with the need for knowledge on new materials, simulator programs were boosted and gave a powerful current tool, for predicting the behavior of composites and for evaluating new structural arrangements. Therefore, this study aims to analyze computational simulations of a composite wing spar with the company Stratus Aircraft and to propose adjustments in the configuration in order to improve the structural efficiency of the system. For this purpose, ANSYS finite element analysis software was used to construct models with different cross sections, constituent materials and stacking sequence. Usual techniques of discretization are employed, using the finite element method, through the ANSYS program. Subsequently, these models were submitted to the simulations of real static situations and, from these, it was possible to verify the structural performance. The results were obtained by varying the cross sections, as well as the constituent materials and the stacking sequence. For the cases where there was a change in the structural profile, equivalent values of deflection and tension were better than in the original configuration, whereas the alteration of the constituent materials brought limited improvements to the specific combinations of materials, so that the tables play a relevant role in the mechanical performance, in addition, the specific modifications in the orientation sequence of the reinforcements did not contribute to the change in the original panorama of the model. The numerical results show that the analyzes under different configurations bring a considerable gain in the static behavior and, above all, they impel celerity in the definition of the most adequate composite wing spar.
Keywords: Materiais Compósitos
Longarina
Métodos dos Elementos Finitos
Análise Estrutural
ANSYS - Software
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Mecânica.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10347
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Mecânica.

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
FELIPE SILVA LIMA - DISSERTAÇÃO PPGEM 2019.pdfFelipe Silva Lima - Dissertação PPGEM 20195.08 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.